O relâmpago é um daqueles fenômenos naturais que há muito inspiram medo na raça humana. As maiores mentes, como Aristóteles ou Lucrécio, procuraram compreender a sua essência. Eles acreditavam que era uma bola composta de fogo e imprensada no vapor d'água das nuvens, e, aumentando de tamanho, rompeu-as e caiu no chão com uma faísca rápida.
O conceito de raio e sua origem
Na maioria das vezes, o relâmpago é formado em nuvens de trovoada que são bastante grandes. A parte superior pode estar localizada a uma altitude de 7 quilômetros e a inferior - apenas 500 metros acima do solo. Levando em conta a temperatura do ar atmosférico, podemos concluir que a um nível de 3-4 km, a água congela e se transforma em blocos de gelo, que, colidindo entre si, ficam eletrificados. Aqueles que têm o maior tamanho recebem uma carga negativa e o menor - uma carga positiva. Com base em seu peso, eles são distribuídos uniformemente na nuvem por camadas. Aproximando-se um do outro, eles formam um canal de plasma, do qual é obtida uma faísca elétrica, chamada relâmpago. Ele tem sua forma quebrada devido ao fato de que várias partículas de ar são frequentemente encontradas no caminho para o solo,que formam barreiras. E para contorná-los, é preciso mudar a trajetória.
Descrição física do raio
Um raio libera 109 a 1010 joules de energia. Uma quantidade tão colossal de eletricidade é usada principalmente para criar um flash de luz e uma onda de choque, que também é chamada de trovão. Mas mesmo uma pequena parte do raio é suficiente para fazer coisas impensáveis, por exemplo, sua descarga pode matar uma pessoa ou destruir um prédio. Outro fato interessante sugere que esse fenômeno natural é capaz de derreter areia, formando cilindros ocos. Este efeito é alcançado devido à alta temperatura dentro do raio, podendo chegar a 2000 graus. O tempo de impacto com o solo também é diferente, não pode ser superior a um segundo. Quanto à potência, a amplitude do pulso pode chegar a centenas de quilowatts. Combinando todos esses fatores, obtém-se a mais poderosa descarga natural de corrente, que traz a morte a tudo o que toca. Todos os tipos de raios existentes são muito perigosos, e um encontro com eles é altamente indesejável para uma pessoa.
Formação do trovão
Todos os tipos de relâmpagos não podem ser imaginados sem trovões, que não trazem o mesmo perigo, mas em alguns casos podem levar a falhas na rede e outros problemas técnicos. Isso ocorre devido ao fato de que uma onda de ar quente, aquecida por um raio a uma temperatura mais quente que a do sol, colide com uma fria. O som resultante disso nada mais é do que uma onda causada por vibrações do ar. Na maioria dos casos, o volume aumenta no finalrepique. Isso se deve ao reflexo do som das nuvens.
O que são raios
Acontece que são todos diferentes.
1. Zíperes lineares são o tipo mais comum. Um repique elétrico parece uma árvore crescida virada de cabeça para baixo. Vários "processos" mais finos e mais curtos partem do canal principal. O comprimento de tal descarga pode chegar a 20 quilômetros e a força atual é de 20.000 amperes. A velocidade do movimento é de 150 quilômetros por segundo. A temperatura do plasma que preenche o canal do raio atinge 10.000 graus.
2. Relâmpagos intranuvem - a origem desse tipo é acompanhada por uma mudança nos campos elétricos e magnéticos, as ondas de rádio também são emitidas. Tal rolo é mais provável de ser encontrado mais perto do equador. Em latitudes temperadas, aparece extremamente raramente. Se houver raios na nuvem, um objeto estranho que viole a integridade do invólucro, como uma aeronave eletrificada ou um cabo de metal, também pode induzi-lo a sair. O comprimento pode variar de 1 a 150 quilômetros.
3. Relâmpago terrestre - esse tipo passa por vários estágios. No primeiro deles, começa a ionização por impacto, que é criada no início por elétrons livres, eles estão sempre presentes no ar. Sob a ação de um campo elétrico, partículas elementares adquirem altas velocidades e dirigem-se em direção à Terra, colidindo com as moléculas que compõem o ar. Assim, surgem avalanches de elétrons, de uma forma diferentechamados de streamers. São canais que, fundindo-se entre si, causam um relâmpago brilhante e termicamente isolado. Chega ao solo em forma de pequena escada, pois há obstáculos em seu caminho e, para contorná-los, muda de direção. A velocidade do movimento é de aproximadamente 50.000 quilômetros por segundo.
Depois que o relâmpago passou, ele termina seu movimento por algumas dezenas de microssegundos, enquanto a luz enfraquece. Depois disso, começa a próxima etapa: a repetição do caminho percorrido. A descarga mais recente supera todas as anteriores em brilho, a força atual pode chegar a centenas de milhares de amperes. A temperatura dentro do canal oscila em torno de 25.000 graus. Este tipo de raio é o mais longo, então as consequências podem ser devastadoras.
Fechos de pérolas
Respondendo à pergunta sobre que tipo de raio é, não se pode perder de vista um fenômeno natural tão raro. Na maioria das vezes, a descarga passa após a linear e repete completamente sua trajetória. Só que agora parecem bolas que estão distantes umas das outras e se assemelham a contas feitas de material precioso. Tais relâmpagos são acompanhados pelos sons mais altos e rolantes.
Bola de Fogo
Um fenômeno natural onde o raio toma a forma de uma bola. Nesse caso, a trajetória de seu voo se torna imprevisível, o que o torna ainda mais perigoso para os humanos. Na maioria dos casos, esse nódulo elétrico ocorre junto com outras espécies, mas o fato de sua ocorrência mesmo em dias ensolarados foi registrado.
Como é formadobola fogo? Esta é a pergunta mais frequentemente feita por pessoas que se deparam com esse fenômeno. Como todos sabem, algumas coisas são excelentes condutoras de eletricidade, e por isso é nelas, acumulando sua carga, que a bola começa a surgir. Também pode aparecer a partir do relâmpago principal. Testemunhas oculares dizem que ele simplesmente aparece do nada.
O diâmetro do raio varia de alguns centímetros a um metro. Quanto à cor, existem várias opções: do branco e amarelo ao verde brilhante, é extremamente raro encontrar uma bola elétrica preta. Após uma rápida descida, move-se horizontalmente, a cerca de um metro da superfície da Terra. Esses raios podem mudar repentinamente sua trajetória e desaparecer de repente, liberando uma enorme energia, devido à qual ocorre o derretimento ou até a destruição de vários objetos. Ela vive de dez segundos a várias horas.
Sprite Lightning
Mais recentemente, em 1989, os cientistas descobriram outro tipo de relâmpago, que foi chamado de sprite. A descoberta aconteceu por acaso, porque o fenômeno é extremamente raro e dura apenas décimos de segundo. Eles se distinguem de outras descargas elétricas pela altura em que aparecem - aproximadamente 50-130 quilômetros, enquanto outras subespécies não ultrapassam a linha de 15 quilômetros. Além disso, o sprite relâmpago tem um diâmetro enorme, que chega a 100 km. Parecem pilares verticais de luz e piscam em grupos. A sua cor varia de acordo com a composição do ar: mais perto dena terra onde há mais oxigênio, eles são verdes, amarelos ou brancos, mas sob a influência do nitrogênio, a uma altitude de mais de 70 km, tornam-se vermelhos brilhantes.
Comportamento durante uma tempestade
Todos os tipos de raios trazem um perigo extraordinário para a saúde e até mesmo para a vida humana. Para evitar choque elétrico, as seguintes regras devem ser seguidas em áreas abertas:
- Nesta situação, os objetos mais altos se enquadram no grupo de risco, portanto, áreas abertas devem ser evitadas. Para ficar mais baixo, é melhor sentar e colocar a cabeça e o peito nos joelhos, em caso de derrota, essa postura protegerá todos os órgãos vitais. Em nenhum caso você deve ficar deitado, para não aumentar a área de um possível acerto.
- Além disso, não se esconda debaixo de árvores altas e postes de luz. Estruturas desprotegidas ou objetos de metal (como um galpão de piquenique) também serão abrigos indesejáveis.
- Durante uma tempestade, você deve sair imediatamente da água, pois é um bom condutor. Uma vez nele, uma descarga de raio pode se espalhar facilmente para uma pessoa.
- Nunca use um celular.
- Para prestar os primeiros socorros à vítima, é melhor realizar a ressuscitação cardiopulmonar e chamar imediatamente o serviço de resgate.
Regras de comportamento na casa
Interiores também estão em risco.
- Se uma tempestade começar lá fora, a primeira coisa a fazer é fechartodas as janelas e portas.
- Todos os aparelhos elétricos devem ser desligados.
- Fique longe de telefones com fio e outros cabos, eles são excelentes condutores de eletricidade. Canos de metal têm o mesmo efeito, então você não deve estar perto do encanamento.
- Sabendo como se forma um raio esférico e quão imprevisível é sua trajetória, se ele entrar na sala, você deve sair imediatamente e fechar todas as janelas e portas. Se essas ações não forem possíveis, é melhor ficar parado.
A natureza ainda está além do controle humano e carrega muitos perigos. Todos os tipos de raios são, em essência, as descargas elétricas mais poderosas, que são várias vezes mais poderosas do que todas as fontes de corrente criadas artificialmente.
